fonzeppelin | USSF разрабатывает космический авианосец

(на всякий случай напоминаю коллегам, что у меня есть также:

Так что если удобнее общаться там — welcome!)

Или, точнее — космический ангар, обеспечивающий орбитальное хранение резервных сателлитов и их быстрое развертывание по необходимости. Контракт на разработку стоимостью в 60 миллионов долларов выиграла фирма «Gravitics, Inc.», которая собирается представить демонстратор технологии уже в 2026 году.

В чем суть концепции? Военно-космические силы США (англ. United States Space Force — USSF) последние годы активно работают над концепцией «тактически отзывчивого запуска», направленной на оперативную подготовку и запуск спутников в рамках сиюминутной необходимости. Такая возможность представляется чрезвычайно важной в контексте боевых действий в Космосе — когда необходимо максимально быстро заменять уничтоженные противником спутники, не допуская ослабления орбитальной группировки. А для этого нужно, чтобы запуск спутника можно было подготовить и выполнить не за недели и месяцы, а за считанные часы.

Летом 2023 года, USSF продемонстрировали возможность тактически отзывчивого запуска в ходе операции «Tactically Responsive Space-3». Спутник-демонстратор был собран, установлен на ракету-носитель («Firefly Alpha» от компании «Firefly Aerospace») и успешно запущен в течении 27 часов от начала операции.

Отделение спутника-демонстратора от ракеты-носителя в рамках миссии «Tactically Responsive Space-3».

Чуть больше суток от решения и до запуска — результат вполне себе впечатляющий. Однако, не предельный, и не факт что легко повторимый. Командование USSF хотело бы иметь возможность развертывать и заменять сателлиты в течение буквально часов от принятия соответствующего решения.

Самый быстрый способ развернуть спутник на орбите, это, разумеется, запустить его заранее. Однако держать на орбите слишком много спутников-дублеров — накладно даже для USSF. Ресурс каждого выведенного спутника ограничен; расход топлива для поддержания орбиты, резкие температурные перепады при каждом обороте вокруг Земли, деградация солнечных батарей под действием космической радиации будут изнашивать спутник-дублер в том же темпе, что и «активный» сателлит, который он дублирует.

Идея компании «Gravitics, Inc.» заключается в том, чтобы запустить на орбиту большой спутник-носитель, хранящий запасные сателлиты внутри своего корпуса. Спутник-носитель («space carrier», по терминологии фирмы) будет обеспечивать своей полезной нагрузке стабильный температурный режим, защищать от радиации своей прочной обшивкой, снабжать их электроэнергией и обеспечивать поддержание орбиты за счет своих топливных запасов — то есть не расходуя при этом ресурс самих носимых сателлитов. А в нужный момент обеспечит их разведение на нужные орбиты с помощью своей двигательной установки.

Преимущества концепции:

* Спутники внутри спутника-носителя пребывают на хранении и не расходуют собственные ограниченные ресурсы. Все задачи вроде поддержания орбиты и обеспечения спутников энергией выполняются за счет спутника-носителя — системы которого оптимизированы под долгосрочную эксплуатацию;

* Спутники внутри спутника-носителя находятся в изолированной, термически стабильной среде (заполненной инертным газом, чтобы избежать ряда специфических вакуумных проблем) и не страдают от перепадов температур в орбитальном цикле. Также они по крайней мере частично защищены от космической радиации;

* Спутники внутри спутника-носителя полностью недоступны неприятельскому наблюдению. Неприятельские наземные станции и орбитальные инспекторы могут сколько угодно изучать спутник-носитель, но не смогут ничего сказать о том, что именно у него внутри;

* Спутники внутри спутника-носителя значительно лучше защищены от неприятельского воздействия, нежели сами по себе. Спутник-носитель может быть надежно защищен от ослепления лазерами (просто не иметь оптических сенсоров вообще), от различных видов не-кинетического воздействия, иметь пассивные (средства РЭБ) и активные (миниатюрные противоракетные перехватчики) средства защиты от противоспутникого оружия неприятеля;

* Спутник-носитель может иметь высокоэффективную силовую установку и значительный запас дельта-V, позволяющий выполнять орбитальные маневры и выводить носимые спутники на желаемые орбиты.

Основанная в 2021 году, компания «Gravitics, Inc.» занимается разработкой универсальных космических модулей многоцелевого назначения — по сути дела, стандартизированных корпусов с маневровыми двигателями и энергосистемами, которые могут быть легко адаптированы под конкретные задачи. В завершающей стадии разработки находится 4-х метровый в диаметре модуль, который компания и предлагает использовать как основу для спутника-носителя USSF. Согласно имеющимся данным, компания рассчитывает выполнить запуск прототипа в 2026 году.

Дальнейшие планы компании включают разработку стандартизированных модулей большого диаметра и значительного объема; основу как для беспилотных космических лабораторий, так и для обитаемых модулей перспективных космических станций. В этой сфере «Gravitics, Inc.» тесно взаимодействует с «Axiom Space», занимающейся созданием коммерческих модулей для Международной Космической Станции. В перспективных разработках «Gravitics, Inc.» — 8-метровый в диаметре модуль «StarMax», который по объему будет сопоставим с половиной всей МКС. Прототип модуля прошел вакуумные испытания в 2023 году.

P.S. Что же, концепция спутника-носителя — «долговременного блока разведения», если конкретнее — выглядит вполне интересной и рациональной. Разумеется, она имеет свои неизбежные ограничения; если с поверхности Земли спутник можно вывести на орбиту любого желаемого наклонения, то значимая смена наклонения орбиты спутника-носителя (чтобы вывести сателлит на целевую орбиту) потребует либо значительных затрат дельта-V, либо значительных затрат времени.

Но в плане быстрой замены сателлита на орбите с близким углом наклонения, концепция «космического носителя» представляется более чем рациональной. С учетом нарастающей тенденции на универсализацию военной орбитальной группировки — когда спутники связи, наблюдения, радарной и оптической разведки делаются на общей базе и могут выполнять задачи друг друга — такой подход действительно позволяет быстро «затыкать дыры» в спутниковой группировке, не давая неприятелю создать «окна вероятности» для действий.

Также имеет значение и наступательный фактор — спутник-носитель, снаряженный высокоманевренными спутниками-инспекторами (т.е. орбитальными кинетическими перехватчиками) может представлять собой очень эффективное оружие против космической группировки неприятеля (особенно если вращается в противоположном направлении, обеспечивая своим «инспекторам» встречную скорость столкновения около 19 км/с).